[开源]立柱式CNC工业机

jiangchun9981 · 发表于 2016-11-5 10:57:20

本帖最后由 jiangchun9981 于 2016-11-5 11:10 编辑

机械设计新手，想弄一台自己设计的CNC，画图到80%的完成度了，SW的源文件见附件，请大家多多指点！

定位目标为高端，主要加工铝件和铁件这类金属，除了行程外和真正的工业机差别很小，完全的工业机设计思路。

整机重量在400KG左右，但单个零部件控制在100KG，可以上楼和装到小车后备箱，这点很重要，对普通用户来说。

整机架构采用单立柱式，精度高强度大，基本工业机都这个设计，缺点是行程比较小。

电机座采用一体式的，86规格，准备上高压闭环步进，高压闭环步进和伺服的价格也差不多了，但个人觉得这种低速高精度应用步进比伺服合适雕刻机。

主轴电机采用220V单相异步电机，200MM直径，3KW，1500转,提供高达60N.M的切削能力，普通电主轴的扭矩不过1N.M这样。而且这个电机不过600元！

配合的这个切削头,BT40夹具，真正的工业标准

“上银”30规格的线轨，有靠山和压块设计

常见的人字形Z轴

jiangchun9981 · 发表于 2016-11-5 11:04:01

SOLIDWORK 2015版本设计，包括所有建模过程，完成度85%这样，请大家给点建议！

jiangchun9981 · 发表于 2016-11-5 11:27:57

1105284241 发表于 2016-11-5 11:15
Z太重，会滑下去，最小加气撑撑一下啊，干嘛不上电主轴，无刷主轴，传统电机太沉了，都上线轨了， ...

电主轴2W4转的那种，扭矩非常小，适合加工木头这类精雕应用吧，对金属重加工是无能为力的。

看过日本马扎克的CNC，也基本是这样的设计思路和指标，低转速高扭矩，适合加工金属。

还有用伺服电机的选型计算软件进行过评估，这个动力电机的重量为30KG左右，切削头35KG，加电机座20KG，总共估计100KG，推荐使用的伺服扭力为2N的即可，所以电机重不是太大的问题。

线轨选择是30规格的，是参考过某型量产工业机出来的，这款机器总重量2.5吨，也用的是这个规格的线轨...

jiangchun9981 · 发表于 2016-11-5 11:32:28

amigenius 发表于 2016-11-5 11:22
Z轴电机要加刹车，急停和断电时要刹住，否则是灾烂。主轴用个2.5Kw或者3.7KW的伺服，会爽很多，刚攻都可以 ...

原来考虑过上3.7KW的伺服的，但要价接近3000，而且目前没有钻攻的需求

所以先上的这个600元的电机。

如果有需求换个Z轴电机平台问题也不大的。

铸件正在联系铸铁厂家搞，有推荐的吗

jiangchun9981 · 发表于 2016-11-5 11:34:48

amigenius 发表于 2016-11-5 11:25
自动供油做上去没有？这个非常非常重要，尤其XY轴，还有密封考虑进去未？接水盘？机罩？ ...

自动供油重要吗？

目前这个机器的定位为做我的样品和小批量，估计不会像生产线那种开机时间那么多

jiangchun9981 · 发表于 2016-11-5 11:38:38

钢板防护罩，留有孔位，但是要下一个流程再搞

jiangchun9981 · 发表于 2016-11-5 11:53:50

amigenius 发表于 2016-11-5 11:45
不完全正确，看您用什么刀，10mm一下的刀具，2W4，2.2Kw的电主轴，加工铝合金，加工能力比加工中心（低速 ...

扭矩是用的台达伺服的选型软件计算出来的，100KG的垂直负载需要0.6N左右。

高压闭环伺服额定有12N的力的。

依据您的经验，软件计算出来的准确吗？

jiangchun9981 · 发表于 2016-11-5 12:00:13

vermon 发表于 2016-11-5 11:56
这个机器你只估算了结构重量底座才是机械的大头中的大头

400KG 已经不能上楼了 ...

单个部件的重量控制在100KG的，上楼肯定是要拆装了才上的嘛，回来再整机组装。

jiangchun9981 · 发表于 2016-11-5 12:10:00

vermon 发表于 2016-11-5 12:01
另外单体零件100KG 也非常重
铣床的设计精髓并不是结构外形，内部支撑板的设计，结构的共振点与模态 ...

的确，您说的全部是目前的设计难点

目前比较难做的是保证设计强度前提下减重。

家里或者办公室的场所不可能像工厂那样的环境。

厢式结构翻模目前在和厂家沟通，但看过他们有类似的样品感觉问题不大。有铸造经验的请多说说这个。

jiangchun9981 · 发表于 2016-11-5 13:10:12

ggddll 发表于 2016-11-5 12:51
单个100kg内还是可以接受的，例如一张餐桌拿到餐厅后就会希望板厚一些，密度大一些，如果搬得时候可以拆 ...

初步打听询价的结果是铸件的价格大概类似于20元一公斤这样，包含材料费还有模具费还有人工时效，接触面精刮铲这些。

有搞过的说说吗

jiangchun9981 · 发表于 2016-11-5 13:36:39

ggddll 发表于 2016-11-5 13:26
我听说是8元一公斤、批量，，小量是超过10元一公斤，模具费等是不含的。前提是没有手脚费而且需要烟酒开路 ...

你说的是光铸铁的材料费吧

我说的是铸造厂可以交货的成品的价格换算过来大概的估价。

jiangchun9981 · 发表于 2016-11-5 14:00:31

bygreencn 发表于 2016-11-5 13:47
diy机器成本太高，来点标准件的组装就厉害了

这个哪有标准件，别告诉我说用工业型材搞啊

淘宝上全是光轴的机器，没见一个用伺服或者闭环的，性能吹嘘的比马扎克DMG还NB啊，而且价格还不便宜。

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